CN105134198B - 地层流体分离分析评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地层流体分离分析评价方法，其包括如下步骤：1)三相分离；2)烃类气体采集分析；3)岩屑数据采集分析；4)综合解释评价；本发明实现了钻井液中烃类气体、钻井液和携带岩屑的有效分离，并通过对其成份的拓展性分析，从而更准确及时的分析解释，提高录井对油气层解释符合率；实现了储层流体类型快速识别和综合定量评价，为后续测井、测试及综合研究等勘探开发决策提供依据。

Description

地层流体分离分析评价方法

技术领域

本发明涉及石油地质勘探和工程资料的采集与处理领域，尤其是一种地层流体分离分析评价方法。

背景技术

录井作为石油钻探开发过程中的一项重要技术手段,得到了广泛的应用。在钻井过程中，实时地层流体随着钻井液上返至地面，携带了大量的储层油气信息，对地层流体进行实时分析处理、精确解释评价是录井技术的主要研究目标。为实现这一目标，发展了许多流体录井技术。气测录井技术通过测量分析返回到地面的钻井液携带的烃类气体含量来实现获取所钻岩层的真实油气含量信息。目前传统的非动力机械式脱气装置采用钻井液自身流动的动力作用于内部有梳子状的结构，使得钻井液内气体溢出，在真空泵的作用下进入气体分析装置；而动力脱气器则采用旋转搅拌设备以提高气体脱出效率；但均存在脱气不定量和分析成份少的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工作效率高且准确率高的地层流体分离分析评价方法。

为了解决上述技术问题，本发明的地层流体分离分析评价方法包括如下步骤：

1)三相分离；首先采用高效低阻的多管式旋流分离器作为预分离，地层流体以一定的速度沿切线方向从侧面进入旋流设备后，按照旋流管的形状进行旋转运动，随着流体向底端运动，逐渐缩小的直径增加了流体的角速度和离心力，在离心力的作用下发生相分离，气体、轻的颗粒或液体向圆柱的中心聚集并向旋流器的顶端运动，从顶端流出，而重的颗粒和液体通过锥底流出；然后进行聚结和电脱水分离，实现气相与固液两相的有效分离；固液两相进入固液沉降分离单元，采用重力沉降、惯性碰撞分离的组合分离方式，将混合体系中的固相颗粒高效分离并及时排出；

2)烃类气体采集分析；基于样品组分在两相间分配上的差异，利用气相色谱仪将复杂混合物中的各个组分分离开，然后利用检测器对烃类气体进行定量分析；当含有未知组分时，根据带电粒子在电磁场中偏转来检查物质组成的原理，利用色谱质谱联用技术，来实现样品中气相的精确识别；

3)岩屑数据采集分析；

①选样：选取有代表性的岩屑样品；

②直照(湿照、干照)：将选好的岩屑湿(干)照样品，装入砂样盘，置于荧光灯的暗箱中，启动荧光灯，观察荧光的颜色和亮度；

③滴照：在荧光灯下直照、滴照空白滤纸观察，无荧光显示，方可使用，将直照的岩屑样品碾碎放置在洁净的滤纸上，进行滴照，悬空滤纸，待溶剂挥发后，在荧光灯下观察滤纸上荧光的颜色和亮度及扩散形状，若滤纸上无显示，则为矿物发光；

④辨别真假荧光显示，若本井在钻井过程中混入原油、成品油，应排除污染造成的假显示；

⑤用镊子挑出有荧光显示的颗粒或用红笔标出岩心有显示的部位，估计荧光岩屑的百分含量并记录荧光滴照的结果；

⑥进行荧光系列对比，选取1g有代表性的岩屑样品，用研钵将样品碾碎后，倒入洗净的无色透明的试管内，加入5ml氯仿浸泡，并用适量水封堵，贴好深度标签，浸泡6～8小时后在荧光灯下观察，与标准系列进行对比，确定浸泡对比级别；

4)综合解释评价；

①依据岩屑描述、油气显示统计表、C1-C8气测数据及后效、定量荧光、地化、饱和烃数据，进行相关派生参数的计算，并收集配套技术图谱；

②确定显示储层：对应异常层，结合钻时、岩性、实时图，初步确定是排烃泥质岩层、还是异常储集层，并排除接单根、后效、钻井液添加剂等因素影响，最后卡取解释井段、选取有效数据形成解释表；

③将解释层有代表性的数据汇到相应技术的解释图板中，得出图板结论；

④参考并抓取显示段工程参数的异常变化图；

⑤井壁取心目的层，将相应分析数据补充到解释层中；

综合各项录井资料，同时结合测井及邻井资料进行全面分析，确定解释结论。

本发明的有益效果是：本发明实现了钻井液中烃类气体、钻井液和携带岩屑的有效分离，并通过对其成份的拓展性分析，从而更准确及时的分析解释，提高录井对油气层解释符合率；实现了储层流体类型快速识别和综合定量评价，为后续测井、测试及综合研究等勘探开发决策提供依据。

附图说明

图1为本发明地层流体分离分析评价方法的工程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1，本发明的地层流体分离分析评价方法包括如下步骤：

1)三相分离；首先采用高效低阻的多管式旋流分离器作为预分离，地层流体以一定的速度沿切线方向从侧面进入旋流设备后，按照旋流管的形状进行旋转运动，随着流体向底端运动，逐渐缩小的直径增加了流体的角速度和离心力，在离心力的作用下发生相分离，气体、轻的颗粒或液体向圆柱的中心聚集并向旋流器的顶端运动，从顶端流出，而重的颗粒和液体通过锥底流出；然后进行聚结和电脱水分离，实现气相与固液两相的有效分离；固液两相进入固液沉降分离单元，采用重力沉降、惯性碰撞分离的组合分离方式，将混合体系中的固相颗粒高效分离并及时排出。

2)烃类气体采集分析；基于样品组分在两相间分配上的差异，利用气相色谱仪将复杂混合物中的各个组分分离开，然后利用检测器对烃类气体进行定量分析；当含有未知组分时，根据带电粒子在电磁场中偏转来检查物质组成的原理，利用色谱质谱联用技术，来实现样品中气相的精确识别；气相主要由烃类气体和H₂S、CO₂等非烃类气体组成，烃类气体从烷烃(C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、nC₆、nC₇、nC₈)扩展到芳香烃(C₆H₆、C₇H₈)、环烷烃(C₇H₁₄)。其中C₆以上组分在常温常压下为液态，所以在进入质谱仪或色谱仪分析前需加热转变为气态。经过质谱和色谱分析后获得反映储层含油气特性的全烃及各烃类组分含量：包括甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、苯、甲苯、甲基环己烷。

3)岩屑数据采集分析；

①选样：选取有代表性的岩屑样品；

②直照(湿照、干照)：将选好的岩屑湿(干)照样品，装入砂样盘，置于荧光灯的暗箱中，启动荧光灯，观察荧光的颜色和亮度；

③滴照：在荧光灯下直照、滴照空白滤纸观察，无荧光显示，方可使用，将直照的岩屑样品碾碎放置在洁净的滤纸上，进行滴照，悬空滤纸，待溶剂挥发后，在荧光灯下观察滤纸上荧光的颜色和亮度及扩散形状，若滤纸上无显示，则为矿物发光；

④辨别真假荧光显示，若本井在钻井过程中混入原油、成品油，应排除污染造成的假显示；

⑤用镊子挑出有荧光显示的颗粒或用红笔标出岩心有显示的部位，估计荧光岩屑的百分含量并记录荧光滴照的结果；

⑥进行荧光系列对比，选取1g有代表性的岩屑样品，用研钵将样品碾碎后，倒入洗净的无色透明的试管内，加入5ml氯仿浸泡，并用适量水封堵，贴好深度标签，浸泡6～8小时后在荧光灯下观察，与标准系列进行对比，确定浸泡对比级别。

4)综合解释评价；

①依据岩屑描述、油气显示统计表、C1-C8气测数据及后效、定量荧光、地化、饱和烃数据，进行相关派生参数的计算，并收集配套技术图谱；

②确定显示储层：对应异常层，结合钻时、岩性、实时图，初步确定是排烃泥质岩层、还是异常储集层，并排除接单根、后效、钻井液添加剂等因素影响，对于有疑问的层及时与项目部及小队联系落实，最后卡取解释井段、选取有效数据形成解释表；

③将解释层有代表性的数据汇到相应技术的解释图板中，得出图板结论；

④参考并抓取显示段工程参数的异常变化图；

⑤井壁取心目的层，将相应分析数据补充到解释层中；

综合各项录井资料，同时结合测井及邻井资料进行全面分析，确定解释结论。

本发明实现了地层流体中的气相、液相、固相的三相分离；对所获取的烃类气体进入气相分析装置进行分析，获取的烃类气体组份信息代入到地层流体分析评价系统中，建立起一套集成C1-C8数据的流体分析解释模型；分离出的固相岩屑通过自动化控制系统实时分析处理，对结果数据进行采集，将获取的地质信息同样代入到地层流体分析评价系统中，为用户集中分析评价地层中油气储层信息提供支持。

本发明提高了钻井过程中地层流体的分析处理评价速度，有利于提高录井的油气综合解释评价符合率；实现了储层流体类型快速识别和综合定量评价,为后续测井、测试及综合研究等勘探开发决策提供依据。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (1)

1.一种地层流体分离分析评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)三相分离；首先采用高效低阻的多管式旋流分离器作为预分离，地层流体以一定的速度沿切线方向从侧面进入旋流设备后，按照旋流管的形状进行旋转运动，随着流体向底端运动，逐渐缩小的直径增加了流体的角速度和离心力，在离心力的作用下发生相分离，气体、轻的颗粒或液体向圆柱的中心聚集并向旋流器的顶端运动，从顶端流出，而重的颗粒和液体通过锥底流出；然后进行聚结和电脱水分离，实现气相与固液两相的有效分离；固液两相进入固液沉降分离单元，采用重力沉降、惯性碰撞分离的组合分离方式，将混合体系中的固相颗粒高效分离并及时排出；

2)烃类气体采集分析；基于样品组分在两相间分配上的差异，利用气相色谱仪将复杂混合物中的各个组分分离开，然后利用检测器对烃类气体进行定量分析；当含有未知组分时，根据带电粒子在电磁场中偏转来检查物质组成的原理，利用色谱质谱联用技术，来实现样品中气相的精确识别；

3)岩屑数据采集分析；

①选样：选取有代表性的岩屑样品；

②直照包括湿照和干照：将选好的岩屑湿照样品和岩屑干照样品，分别装入砂样盘，并分别置于荧光灯的暗箱中，启动荧光灯，观察荧光的颜色和亮度；

③滴照：在荧光灯下直照、滴照空白滤纸观察，无荧光显示，方可使用，将直照的岩屑样品碾碎放置在洁净的滤纸上，进行滴照，悬空滤纸，待溶剂挥发后，在荧光灯下观察滤纸上荧光的颜色和亮度及扩散形状，若滤纸上无显示，则为矿物发光；

④辨别真假荧光显示，若本井在钻井过程中混入原油、成品油，应排除污染造成的假显示；

⑤用镊子挑出有荧光显示的颗粒或用红笔标出岩心有显示的部位，估计荧光岩屑的百分含量并记录荧光滴照的结果；

⑥进行荧光系列对比，选取1g有代表性的岩屑样品，用研钵将样品碾碎后，倒入洗净的无色透明的试管内，加入5ml氯仿浸泡，并用适量水封堵，贴好深度标签，浸泡6～8小时后在荧光灯下观察，与标准系列进行对比，确定浸泡对比级别；

4)综合解释评价；

①依据岩屑描述、油气显示统计表、C1-C8气测数据及后效、定量荧光、地化、饱和烃数据，进行相关派生参数的计算，并收集配套技术图谱；

②确定显示储层：对应异常层，结合钻时、岩性、实时图，初步确定是排烃泥质岩层、还是异常储集层，并排除接单根、后效、钻井液添加剂因素影响，最后卡取解释井段、选取有效数据形成解释表；

③将解释层有代表性的数据汇到相应技术的解释图板中，得出图板结论；

④参考并抓取显示段工程参数的异常变化图；

⑤井壁取心目的层，将相应分析数据补充到解释层中；

综合各项录井资料，同时结合测井及邻井资料进行全面分析，确定解释结论。